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UNIVERSIDAD MÉDICA DE LA HABANA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS ICBP “VICTORIA DE GIRÓN” CENTRO INTERNACIONAL DE RESTAURACIÓN NEUROLÓGICA EVALUACIÓN ANÁTOMO-FUNCIONAL DE LOS SISTEMAS SENSORIALES AUDITIVO Y VISUAL EN PACIENTES CON EPILEPSIA DEL LÓBULO TEMPORAL MESIAL FÁRMACO-RESISTENTE SOMETIDOS A TRATAMIENTO QUIRÚRGICO Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Médicas Autor: Dra. Margarita Minou Báez Martín Tutor: Dr.C. Lilia M. Morales Chacón Asesor: Dr.Cs. Jorge A. Bergado Rosado LA HABANA 2015 I AGRADECIMIENTOS Deseo agradecer en primer lugar a la Dr.C. Lilia Morales Chacón, por brindarme todos sus conocimientos y por todo el tiempo que dedicó al perfeccionamiento de este trabajo. Además de ser la tutora de esta tesis, casi me obligó a realizarla, demostrándome una vez más que siempre se puede. Al colectivo que ha conformado este proyecto de cirugía de epilepsia, y que me brindó una parte importante de los resultados que aquí presentamos: el cirujano Iván García Maeso, la patóloga Bárbara Estupiñán Díaz, la neuropsicóloga María Eugenia García Navarro, los neurólogos Juan E. Bender del Busto, Reinaldo Galvizu y Judith González, la bioquímica María Elena González Fraguela, y la inmunóloga Lourdes Lorigados, quien además tuvo el trabajo de revisar y enriquecer este documento. Incluyo aquí a las enfermeras de Telemetría, licenciadas Digna Pérez, Miriam Guevara y Yunilda Rodríguez. Al Dr. Lázaro Gómez Fernández, por inculcarme su fuerza, aunque no sé si finalmente lo logró, y apoyarme en todo momento. A la Lic. Ivette Cabrera Abreu, quien por más de 20 años ha sido “mi técnica”, realizando con sus manos los mejores potenciales evocados. Al Dr. Raúl Macías González, por entregarme con absoluta confianza el laboratorio de Neurofisiología Clínica y sus libros en el año 1993. II Al Dr.C. Nibaldo Hernández Mesa, quien me inició en este largo y difícil camino de las Neurociencias. A mis residentes, que son ya especialistas, los doctores Yamila Pérez Téllez y Tomás Díaz Vera, por su gran disposición y empuje para el desarrollo de esta investigación, además de ser personas muy especiales para mí. A la Lic. Karla Batista, quien se atrevió, con la osadía propia de la juventud, a sacar las tracto-grafías de las imágenes, dando un empuje vital a la culminación de este trabajo; y al Lic. Rafael Rodríguez por la alfabetización en materia de neuroimágenes. A la DrC. Lídice Galán, por brindarnos luz en el análisis estadístico de los datos, cuando todo parecía muy confuso y difícil. A la Dra Gladys Soto y las licenciadas Yerenia Delgado y Yamilét Ávila por la realización de los estudios perimétricos. A la Lic. María Luisa Rodríguez, más cariñosamente Mawy, quien localizó toda la información necesaria cuando nadie pudo, y además revisó exquisitamente este documento. También a la Lic. Lisette Morales por su apoyo en la encuadernación del mismo. A la colmenita de Neurofisiología Clínica: Dra Elizabeth González, Lic.Marilyn Zaldívar, Lic. Daymét Grass, MsC. Maydelin Alfonso, los técnicos Abel Sánchez y Yaumara Cabrera, Nancy Mengual, Aracelys Feria y Dionisio Núñez, todos pendientes de que por fin terminara. III A los Dr.C. Nancy Pavón, William Almaguer y María de los A. Robinson por hacerme creer que yo podía. A mi segunda familia, Carmelina, Liana, Isa y Elías, que día a día han estado dándome ánimos en este empeño. A mi hermano Ricardo, y mis sobrinos Jessica y David, por ser parte importante de mi vida. A mis hijos adoptivos Briseida y Jorge Ricardo, quienes además de incluirme en sus vidas, me han brindado una gran ayuda en el orden material. A todos los pacientes que accedieron a participar en esta investigación, y que constituyen la razón principal de mi vida como médico. Por último, deseo agradecer especialmente a mi hija Gretchen y mi esposo Jorge. Ella es el centro de mi vida y él su causa. Ambos me han retado a realizar esta tesis, ella porque cree que yo sé mucho, y él porque está convencido de eso. Ella es preocupación, color y música de mi vida, él mi eterno profesor. A todos, muchas gracias. IV DEDICATORIA A mi hermano Robertico, quien no pudo estar conmigo. A los abuelos Norma y Antonio, por su amor a mi hija. A mi mamá, luz y guía de mi vida. V GLOSARIO Glosario de abreviaturas µV: microvoltios AF: anisotropía fraccional Ag/AgCl: plata/ plata clorurada AMPA/KA: ácido alfa-amino-3-hidroxy-5metil-4isoxazolepropionic/ácido kaínico (de sus siglas en inglés alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid/) asb: apostillb CD: coeficiente de difusividad CDA: coeficiente de difusión aparente CIC: cuadrante inferior contralateral CII: cuadrante inferior ipsilateral CIREN: Centro Internacional de Restauración Neurológica cms: centímetros CSC: cuadrante superior contralateral CSI: cuadrante superior ipsilateral dBnHL: nivel de audición normal en decibeles (de sus siglas en inglés decibelios normal Hearing Level) DCF: displasia cortical focal DTI: imágenes por tensor de difusión (de sus siglas en inglés Difussion Tensor Images) EEG: electroencefalograma VI ELTm: epilepsia del lóbulo temporal mesial FLAIR: secuencias de recuperación de la inversión con atenuación del líquido (de sus siglas en ingles Fluid Attenuated Invertion Recovery) GABA: ácido gamma amino butírico (de sus siglas en inglés Gamma Amino Butiric Acid). IBASPM: atlas individual del cerebro usando estadística paramétrica (de sus siglas en inglés Individual Brain Atlas using Statistical Parametric Mapping) I-DCV: índice de defecto del campo visual. ILAE: Liga Internacional Contra la Epilepsia (de sus siglas en inglés International League Against Epilepsy) ms: milisegundos mV: milivoltios NMDA: N-metil-D-aspartato. PEALM: potencial evocado auditivo de latencia media PEATC: potencial evocado auditivo de tallo cerebral PEVs: potenciales evocados visuales PEVs-CC: potenciales evocados visuales a campo completo PEVs-Cu: potenciales evocados visuales por cuadrantes. PEVs-HC: potenciales evocados visuales por hemicampos RMN: resonancia magnética nuclear ROIs: regiones de interés (de sus siglas en inglés Regions of interest) SPECT: tomografía computarizada por emisión de fotón único (de sus siglas en inglés Single Photon Emission Computarized Tomography) VII Glosario de términos Anisotropía fraccional: parámetro más utilizado para indicar alteración en la difusión de las moléculas de agua en los tejidos. Toma el valor de 0 cuando la difusión es isotrópica y alcanza el máximo de 1 cuando la difusión es lineal y paralela al autovector primario (el de mayor magnitud). Vinculado con disrupción, edema o destrucción de fibras de sustancia blanca. asb: apostillb, unidad de medida de la intensidad del estímulo luminoso (1asb=0.318 cd/m2). Coeficiente de difusión aparente: evalúa el movimiento de las moléculas de agua in vivo, el que se ve influido por el transporte activo, gradientes de concentración de solutos y cambios en la permeabilidad de la membrana. Criterios de fármaco-resistencia: Dos crisis parciales complejas mensuales como mínimo. Crisis durante dos años como mínimo. Tratamiento a las dosis máximas toleradas por periodos de tiempo adecuados (5-10 veces la frecuencia intercrisis). Utilización de dos fármacos antiepilépticos mayores como mínimo (Carbamazepina, Difenilhidantoina, Valproato, Fenobarbital, Primidona). Dos ciclos de monoterapia y uno de politerapia como mínimo. Densidad de la conexión: es una medida de la fracción de nodos superficiales conectados entre dos áreas con respecto al número total de nodos VIII superficiales de ambas áreas, y permite conocer si un par de zonas tiene más o menos densidad que otro par conigual o diferente número de nodos superficiales. Difusividad axial: Relacionada con la facilidad con que el agua difunde a lo largo del axón y refleja su integridad. Difusividad radial: Relacionada con la facilidad con que el agua difunde a través del axón y refleja la integridad de la mielina. Fuerza de la conexión: proporciona una estimación del flujo de información potencial entre un par de regiones cualesquiera, y es considerado proporcional a la cantidad de fibras nerviosas compartidas por estas regiones. Probabilidad de la conexión: evalúa la máxima probabilidad de que 2 regiones cualesquiera estén conectadas al menos por una única fibra nerviosa. Se estima como el valor de conectividad máxima entre los nodos superficiales de ambas áreas. Permite inferir si 2 regiones cualesquiera de sustancia gris pueden estar funcionalmente relacionadas, independientemente de la fuerza y densidad de sus posible conexiones anatómicas V1: área de corteza visual primaria equivalente al área 17 de Brodmann. V2: área de corteza visual de asociación equivalente al área 18 de Brodmann. V4: área de corteza visual de asociación equivalente al área 19 de Brodmann (porción antero-medial). IX V5/TM: área de corteza visual de asociación equivalente al área 19 de Brodmann (porción antero-lateral). Zona de déficit funcional: abarca el área de la corteza o áreas que exhiben disfunción focal no epiléptica, o sea es la responsable del déficit neurológico determinado por la zona epileptogénica. Zona de inicio ictal: área de la corteza donde se inician las crisis epilépticas. Zona epileptogénica: área total del cerebro necesaria y suficiente para generar las crisis epilépticas, cuya remoción quirúrgica tornará al paciente libre de crisis, e incluye las restantes zonas. Zona irritativa: área de la corteza donde se generan las descargas paroxísticas que aparecen en el EEG durante los períodos interictales (entre crisis). Zona lesional: región donde asientan las alteraciones estructurales. Zona sintomatogénica: área del cerebro donde se originan los síntomas y signos que se aprecian en los 10 primeros segundos de la crisis. X SÍNTESIS Se estudió una muestra de 28 pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial fármaco-resistente intervenidos quirúrgicamente en el Centro Internacional de Restauración Neurológica entre los años 2002 y 2012, con el objetivo de evaluar los cambios anatómicos y funcionales de los sistemas sensoriales auditivo y visual secundarios a la lobectomía temporal anterior guiada por electrocorticografía. Se constató la existencia de alteraciones funcionales en los sistemas sensoriales auditivo y visual antes de la intervención quirúrgica. Luego de la resección se detectaron cambios en el funcionamiento de la vía auditiva mediante el empleo de los potenciales evocados auditivos, probablemente mediados por un efecto indirecto y a largo plazo de la remoción de estructuras específicas como la amígdala y el polo temporal medio. En la vía visual la resección de la zona epileptogénica provocó defectos del campo visual que fueron evidenciados por las técnicas de potenciales evocados visuales con estimulación por cuadrantes en combinación con la perimetría, y que se correspondieron con la magnitud del tejido neocortical removido. La lesión de la vía visual pudo ser corroborada mediante la tracto-grafía de la radiación óptica y el estado de su conectividad. Estos resultados deben ser considerados para la evaluación de pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial fármaco-resistente que sean sometidos a tratamiento quirúrgico. XI ÍNDICE Pág 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1 1.1. Problema científico de la investigación ......................................................... 5 1.2. Novedad científica de la investigación .......................................................... 6 1.3. Hipótesis ....................................................................................................... 6 1.4. Objetivos ....................................................................................................... 6 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA ............................................................................ 8 2.1. Epilepsia. Generalidades .............................................................................. 8 2.1.1. Definición ............................................................................................. 8 2.1.2. Epidemiología ...................................................................................... 9 2.1.3. Fisiopatología de las epilepsias. ........................................................ 10 2.1.4. Clasificación de las epilepsias ........................................................... 12 2.1.5. Tratamiento de las epilepsias ............................................................ 13 2.2. Epilepsias del lóbulo temporal ........................................................... 15 2.2.1. Síndrome de ELTm con esclerosis del hipocampo ............................ 15 2.2.2. Anatomía funcional del lóbulo temporal ............................................. 18 2.2.2.1. Vía auditiva ..................................................................................... 19 2.2.2.2. Vía visual ........................................................................................ 21 2.3. Defectos sensoriales secundarios a la cirugía de la ELTm ............... 22 2.3.1. Evaluación de los defectos sensoriales secundarios a la lobectomía temporal anterior ............................................................................................ 24 2.3.1.1. Secuelas auditivas ......................................................................... 24 2.3.1.2. Defectos visuales ........................................................................... 24 2.3.1.3. Técnicas de registro electrofisiológico ............................................ 26 2.3.1.3.1. Potenciales evocados auditivos .................................................. 27 2.3.1.3.2. Potenciales evocados visuales ................................................... 30 2.3.1.4. Técnicas de imágenes estructurales .............................................. 32 3. MATERIAL Y MÉTODOS ............................................................................... 37 3.1. Tipo de estudio .................................................................................. 37 3.2. Período y lugar de la investigación .................................................... 37 XII 3.3. Universo de estudio y muestra .......................................................... 37 3.4. Variables ..................................................................................................... 39 3.5. Equipamiento y procedimientos .................................................................. 40 3.5.1. Potenciales evocados ........................................................................ 40 3.5.2. Evaluación perimétrica ...................................................................... 41 3.5.3. RMN .................................................................................................. 42 3.5.3.1. Longitud de resección ................................................................. 42 3.5.3.2. Volumetría por RMN ................................................................... 43 3.5.3.3. DTI .............................................................................................. 45 3.6. Diseño experimental ................................................................................... 46 3.7. Análisis estadístico .....................................................................................47 3.8. Aspectos éticos de la investigación ............................................................ 49 4. PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ...................................... 51 4.1. DATOS CLÍNICOS Y DEMOGRÁFICOS .................................................... 51 4.2. EVALUACIÓN DEL SISTEMA AUDITIVO .................................................. 52 4.2.1. Potenciales evocados auditivos ......................................................... 52 4.2.1.1.Hallazgos pre-operatorios ........................................................... 52 4.2.1.2. Cambios post-operatorios .......................................................... 57 4.2.2. RMN cuantitativa ............................................................................... 61 4.2.2.1. Longitud de resección ................................................................ 61 4.2.2.2. Volumetría .................................................................................. 62 4.2.2.3. DTI .............................................................................................. 62 4.2.3. Relaciones estructura función .................................................... 63 4.3. EVALUACIÓN DEL SISTEMA VISUAL ...................................................... 67 4.3.1. Potenciales evocados visuales .......................................................... 67 4.3.1.1. Hallazgos pre-operatorios .............................................................. 67 4.3.1.2. Cambios post-operatorios........................................................... 72 4.3.2. Evaluación perimétrica ...................................................................... 77 4.3.3. RMN cuantitativa ............................................................................... 81 4.3.3.1. Longitud de resección ................................................................ 81 XIII 4.3.3.2. Volumetría .................................................................................. 81 4.3.3.3. DTI .............................................................................................. 81 4.3.4. Relaciones estructura-función ........................................................... 83 5. DISCUSIÓN GENERAL ................................................................................. 89 6. CONCLUSIONES .......................................................................................... 98 7. RECOMENDACIONES .................................................................................. 99 8. AUTOBIBLIOGRAFÍA .................................................................................. 100 8.1. Artículos científicos relacionados con el tema de la investigación ............ 100 8.2 Artículos científicos no relacionados directamente con el tema de tesis .. 102 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………......111 10. ANEXOS…………………………………………………………………………….127 1 1. INTRODUCCIÓN Las epilepsias del lóbulo temporal representan casi dos tercios de las epilepsias focales de la adolescencia y de la vida adulta, involucrando en la mayoría de los casos estructuras temporo-mesiales (1). Constituyen una condición heterogénea, que puede ser familiar con un patrón de herencia autosómico dominante, o esporádica en la mayoría de los casos (2). Clínicamente se distinguen 3 grupos dentro de ellas: la epilepsia temporal mesial provocada por lesiones en la región media del lóbulo temporal, la epilepsia temporal neocortical que tiene su asiento en lesiones de la corteza temporal, y la epilepsia temporal criptogénica en la que los estudios de imágenes no evidencian lesión alguna pero los síntomas denotan la participación de esta región anatómica, muchas de las cuales son epilepsias hereditarias, como la epilepsia temporal familiar con síntomas auditivos (3). La historia natural de la epilepsia del lóbulo temporal mesial (ELTm) es variable; entre el 20% y el 40% de los pacientes tienen crisis intratables farmacológicamente a pesar de haber sido incorporados al mercado en los últimos años más de 10 medicamentos antiepilépticos nuevos (1;4-6). Esta refractariedad a la medicación conlleva a un deterioro progresivo desde el punto de vista neurobiológico, psicológico y social de los pacientes. De ahí que la resección quirúrgica de la zona epileptogénica sigue siendo una importante y efectiva opción terapéutica para las personas con ELTm, desapareciendo totalmente las crisis en alrededor del 70-85% de los casos (5;7;8). La lobectomía temporal anterior es la técnica que permite a los sujetos quedar libres de crisis en más del 60% de casos al eliminar la región cerebral relacionada 2 con su génesis y que se ha dado en llamar zona epileptogénica. Esta zona es el área del cerebro necesaria y suficiente para generar las crisis y cuya remoción o desconexión posibilita la abolición de las mismas. Es un concepto teórico y no un área específica, cuyos límites no pueden ser definidos directamente con un único instrumento de medición, aunque puede ser estimada por una variedad de procedimientos diagnóstico que definen otras zonas de anomalías asociadas con la zona epileptogénica. Se comporta como una red de contactos reforzados sinápticamente entre numerosas estructuras corticales (9). El procedimiento quirúrgico mencionado puede ser una resección estándar, en cuyo caso se incluyen el polo temporal y las estructuras mesiales, o una resección ajustada a la zona epileptogénica de acuerdo con los resultados de los registros electroencefalográficos trans-operatorios (10). En cualquiera de las variantes, la eliminación del tejido epileptogénico posibilita la resolución total o parcial de las crisis. Sin embargo, la apreciación del beneficio real debe tomar en cuenta, además de la mejoría del paciente, la morbilidad subsecuente al procedimiento en aras de contribuir a una calidad de vida superior. Desde el punto de vista anatómico y funcional el lóbulo temporal guarda estrecha relación con las vías auditiva y visual antes de su proyección al operculum temporal y a la cisura calcarina respectivamente (11). De manera que estas vías pueden ser afectadas directa o indirectamente como consecuencia del tratamiento quirúrgico. En el caso de la vía auditiva, pocos estudios abordan los cambios relacionados con la resección quirúrgica de estructuras temporo- 3 mesiales (12;13), y la mayoría se enfocan en la repercusión sobre funciones cognitivas relacionadas con la estimulación auditiva (14-18). En cambio, es común la aparición de defectos parciales del campo visual según sea la extensión de la resección quirúrgica (19) y la extensión de las fibras de la vía visual al incursionar en el lóbulo temporal (20). El trauma directo de las radiaciones ópticas se produce al acceder a las estructuras temporo-mesiales ya que sus fibras llegan hasta aproximadamente 5 cms de la punta del lóbulo temporal con una gran variabilidad inter-sujetos (5;19;21-24). Las alteraciones del campo visual tienen una frecuencia que oscila entre 50-70% y 90-100% en las diferentes series publicadas de pacientes con resección quirúrgica del lóbulo temporal (25;26), encontrando criterios divididos al comparar los efectos de la lobectomía temporal anterior estándar con la resección selectiva de la amígdala y el hipocampo (27-29). Estos defectos han sido evaluados tradicionalmente mediante el empleo de la perimetría (27;30-33), técnica que ha constituido la “regla de oro” para identificar los defectos del campo visual que acompañan a diferentes enfermedades del sistema nervioso (22;25;32;34). Sin embargo, el valor de la perimetría automatizada depende en buena medida de la fiabilidad de las respuestas de los pacientes y de la administración cuidadosa de la prueba por parte del explorador, con una significativa variabilidad inter-pruebas (35), influenciada por la fatigadel paciente y el efecto del aprendizaje (36). 4 Una alternativa para la exploración objetiva de los efectos de la lobectomía temporal anterior sobre los sistemas sensoriales la ofrecen las técnicas de potenciales relacionados a eventos y los estudios de imágenes por resonancia magnética nuclear (RMN). Los potenciales evocados sensoriales constituyen un subtipo de potenciales relacionados a eventos, y representan los cambios de la actividad eléctrica cerebral asociada a la ocurrencia de estímulos sensoriales, que requiere de procedimientos específicos para su detección y cuantificación (37). En particular los potenciales evocados visuales (PEVs) aplicando sus diferentes modalidades de estimulación, permiten la evaluación objetiva del estado funcional de la vía visual. Baseler y cols. fueron los primeros en utilizar los PEVs con estimulación multifocal para evaluar áreas específicas de los campos visuales (38) siendo de gran utilidad en el estudio de enfermedades intracraneales que se acompañan de defectos visuales parciales (39). Es bien conocido que para el estudio funcional de las porciones retro-quiasmáticas de la vía visual se impone el uso de técnicas de PEVs con estimulación parcial (40). Sin embargo, no aparecen en la literatura evidencias de su uso en los pacientes sometidos a lobectomía temporal anterior. En el caso del sistema auditivo, los potenciales evocados auditivos de tallo cerebral (PEATC) y de latencia media (PEALM) posibilitan la evaluación funcional de la vía en toda su extensión hasta la corteza auditiva primaria en el giro de Heschl, y por tanto resultarían de utilidad en el estudio de los pacientes sometidos a lobectomía temporal anterior, a pesar de las escasas evidencias que sugieren la influencia de estas estructuras en la función auditiva primaria (12). 5 Las técnicas de imágenes por RMN han tenido un extraordinario desarrollo en los últimos años, abarcando tanto las imágenes estructurales como funcionales (41). Estas han permitido el avance en la comprensión del sustrato patológico que subyace en numerosas enfermedades neurológicas como la epilepsia. Especialmente las técnicas de neuroimágenes de la difusión conocidas como DTI (del inglés, Diffusion Tensor Images) ofrecen la posibilidad de evaluar la afectación de los tractos anatómicos, mientras que los métodos basados en voxels permiten evaluar cuantitativamente la concentración de sustancia gris y sustancia blanca (41;42). Múltiples evidencias demuestran la relación que existe entre el tratamiento quirúrgico de los pacientes con ELTm y la lesión de la vía visual, a partir de la introducción de las técnicas de imágenes por RMN (19;31), potenciadas con la medición de los tractos en la sustancia blanca (tracto-grafía) mediante las neuroimágenes de la difusión (43-47). Nuevamente, la vía auditiva resulta ser menos estudiada mediante las técnicas de imágenes, encontrando escasas referencias de su compromiso en pacientes epilépticos sometidos a lobectomía temporal anterior. 1.1. Problema científico de la investigación No existen evidencias hasta la fecha, del uso combinado de los potenciales evocados y las técnicas de neuroimágenes en la evaluación anátomo-funcional de las vías auditiva y visual para estimar las secuelas de la lobectomía temporal anterior en pacientes con ELTm fármaco-resistente. Los reportes en la literatura hacen referencia fundamentalmente al uso de las neuroimágenes y las técnicas 6 perimétricas para evaluar las secuelas visuales, pero no incluyen el empleo de las técnicas electrofisiológicas, que pueden aportar información adicional sobre el estado funcional de la vía visual al correlacionarse con los datos obtenidos por las restantes técnicas. 1.2. Novedad científica de la investigación El estudio que se propone constituye el primero que se realiza en nuestro país a fin de establecer una caracterización anátomo-funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual que pueden ser afectados durante la realización de un proceder quirúrgico como alternativa terapéutica, en este caso a pacientes con epilepsia intratable, toda vez que nuestro grupo de trabajo ha sido pionero en la introducción de este procedimiento a nivel internacional. Los resultados de este trabajo también deben constituir una guía para obtener una evaluación integral de los sistemas antes mencionados, de lo cual no aparecen referencias en la literatura. 1.3. Hipótesis La resección quirúrgica de la zona epileptogénica en los pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial fármaco-resistente provoca la afectación funcional directa o indirecta de los sistemas sensoriales auditivo y visual. 1.4. Objetivos Objetivo General: Evaluar el estado anátomo-funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual en los pacientes con epilepsia del lóbulo temporal mesial fármaco-resistente 7 sometidos a tratamiento quirúrgico en el Centro Internacional de Restauración Neurológica. Objetivos Específicos: 1. Describir el estado funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual de pacientes con ELTm fármaco-resistente antes del tratamiento quirúrgico. 2. Evaluar el estado anátomo-funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual de pacientes con ELTm luego del tratamiento quirúrgico. 3. Establecer la posible relación entre la evaluación funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual y el volumen de estructuras resecadas en pacientes con ELTm luego del tratamiento quirúrgico. 4. Establecer la posible relación entre los resultados de la evaluación funcional de los sistemas sensoriales auditivo y visual y las modificaciones estructurales de sus respectivos tractos anatómicos en pacientes con ELTm luego del tratamiento quirúrgico. 8 2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2.1. Epilepsia. Generalidades 2.1.1. Definición La epilepsia se define como “un trastorno cerebral caracterizado por una predisposición permanente del cerebro para generar crisis epilépticas, y por las consecuencias neurobiológicas, cognitivas, psicológicas y sociales que se derivan de esta condición” (48). El término epilepsia engloba un conjunto de condiciones neurológicas crónicas y heterogéneas caracterizadas por la ocurrencia de crisis epilépticas recurrentes, y que incluso persisten aun cuando las crisis no estén presentes (49). Las crisis epilépticas se definen como el fenómeno clínico resultante de la descarga excesiva, súbita y ocasional de las neuronas en la sustancia gris del cerebro, y constituyen el elemento esencial que se asocia a otros síntomas y signos en lo que se ha dado en llamar epilepsias o síndromes epilépticos (50). Desde un punto de vista práctico, la más reciente definición propuesta por la Liga Internacional contra la epilepsia (ILAE, de sus siglas en inglés) considera que la epilepsia es una enfermedad del cerebro definida por cualquiera de las siguientes condiciones: a) al menos dos crisis no provocadas (o reflejas) separadas por más de 24 horas; b) una crisis no provocada y una probabilidad de crisis adicionales similar al riesgo de recurrencia general (al menos 60%) después de dos crisis no provocadas, que ocurran en los próximos 10 años; c) diagnóstico de un síndrome epiléptico (51). 9 2.1.2. Epidemiología Se estima que al menos 65 millones de personas en el mundo viven con epilepsia, lo cual constituye un problema para los sistemas de la salud pública (52). La tasa de incidencia está relacionada con la edad, siendo la más alta en niños menores de un año, para luego descender en la infancia y mantenerse en una meseta durante la adolescencia y la adultez, hasta elevarse nuevamente en el anciano después de los 65 años (53). Se calcula que la incidencia de epilepsia ajustada por edad puede variar entre 24-53 por 100 000 habitantes/año (54). En países desarrolladosla incidencia promedio de la enfermedad alcanza cifras de alrededor de 50 por cada 100 000 habitantes/año, siendo más común en hombres que en mujeres. En cambio los países en desarrollo muestran niveles muy superiores llegando a valores por encima de 100 por cada 100 000 habitantes/año (55). En estos países se concentra más del 80% de las personas con epilepsia, lo que está estrechamente relacionado con la falta de tratamientos adecuados (56). Particularmente en Latinoamérica se reporta una incidencia que oscila entre 77,7 y 190 por cada 100 000 habitantes por año (57). En nuestro país los estudios de incidencia de la enfermedad son escasos, limitados a pequeñas áreas de salud y grupos etarios restringidos (58). Se ha reportado una incidencia anual entre 28 y 48/ 100 000 habitantes, siendo más alta en edades tempranas, con reducción hacia las edades medias, y con un ligero incremento después de la sexta década de la vida (59). 10 La tasa de prevalencia en Cuba oscila entre 3,3 y 9 /1000 habitantes por año, con un valor promedio de 6,1/1000 habitantes, de donde se deduce que en nuestro país deben existir aproximadamente 60 000 pacientes con epilepsia, de los cuales el mayor porcentaje corresponde a epilepsias focales sintomáticas (58). Estudios anteriores han mostrado valores de prevalencia más baja (entre 3,4 y 7,5 /1000 habitantes) (60). 2.1.3. Fisiopatología de las epilepsias. El amplio espectro de las epilepsias en el humano refleja la diversidad de mecanismos fisiopatológicos que sustentan estas patologías. Tanto los modelos de epilepsia en animales como las investigaciones en pacientes han dado luz al conocimiento de estos mecanismos, partiendo de que la experimentación en animales permite el estudio de aspectos básicos que por problemas éticos no pueden ser investigados en humanos (61). Dos de los modelos fundamentales utilizados en la experimentación con animales son: el modelo de epilepsia provocada por la administración del ácido kaínico, y el modelo de epilepsia inducida por “kindling”. El primero remeda los hallazgos anatómicos de la epilepsia del lóbulo temporal, mientras que el segundo se aproxima a la ELTm en cuanto a la semiología de las crisis (62). Sin embargo, ambos resultan insuficientes, y las inferencias al humano deben ser hechas con cautela. Tanto los estudios en modelos animales como en humanos han recibido el impacto positivo del desarrollo de las nuevas tecnologías basadas en las neuroimágenes y en los registros electrofisiológicos con el empleo de electrodos profundos (63). 11 Los mecanismos básicos de la epilepsia en humanos incluyen: cambios en las propiedades de la sinapsis y en la conectividad neuronal, así como alteraciones en las propiedades intrínsecas de las neuronas, sumado a cambios en la excitabilidad mediados por las células de la glía (61). Las crisis epilépticas son manifestaciones excesivas e hipersincrónicas de las neuronas, frecuentemente autolimitadas (64). El mecanismo mediante el cual se desarrolla una condición epiléptica se conoce como epileptogénesis, proceso mediante el cual un tejido nervioso se torna hiperexcitable llegando a provocar crisis espontáneamente (65). Es más evidente en las epilepsias secundarias o sintomáticas, en las cuales la recurrencia de crisis puede comenzar meses o incluso años después de ocurrida una lesión cerebral, lo que depende del tipo de daño, la edad de ocurrencia, y el área lesionada, entre otros factores. En cambio, las epilepsias primarias o idiopáticas son transmitidas genéticamente, tienen una edad de inicio característica y pueden, en muchos casos, remitir espontáneamente después de varios años (61). El proceso epileptogénico es probablemente el resultado de reorganizaciones anatómicas que tienen lugar en el cerebro dañado, aunque puede ser también determinado por una predisposición genética (66). La presencia de espigas en el electroencefalograma (EEG) interictal y el déficit cognitivo pueden constituir marcadores tempranos de epileptogénesis secundaria a un daño del tejido cerebral (67). Entre las bases moleculares de este proceso se encuentran alteraciones en los canales iónicos voltaje-dependiente (K+, Na+, Ca++), canales ligados a receptores 12 (ión Cl--receptor GABAA, ión Na+-receptor glutamatérgico AMPA/KA, ión Ca++- receptor NMDA), canales asociados a proteínas G (canal K+ -receptor GABAB), y canales asociados a segundos mensajeros (canal Ca++-receptor metabotropo tipo I mediado por inositol-trifosfato). De igual forma se han demostrado efectos mediados por neurotransmisores como GABA, glutamato, aminas (noradrenalina, serotonina, acetilcolina) y neuromoduladores como adenosina, neuropéptido Y, somatostatina, colecistocinina, dinorfina, opioides y óxido nítrico (65). 2.1.4. Clasificación de las epilepsias La clasificación de las epilepsias aprobada por la ILAE en el año 1989 tiene en cuenta como elemento fundamental el tipo principal de crisis que presenta el paciente, según sean estas focales o generalizadas (68). Sin embargo, esta clasificación ha sido abandonada ya que muchos síndromes epilépticos incluyen ambos tipos de crisis de manera que no es aplicable en todos los casos. La ILAE ha propuesto a partir del 2010 reconsiderar además la definición de crisis focales o generalizadas. Cuando las crisis se originan en algún punto dentro de una red neuronal limitada a un hemisferio cerebral hablamos de crisis focales, mientras que las crisis generalizadas tienen su origen en algún punto y rápidamente involucran redes que se distribuyen bilateralmente (69). De acuerdo con su etiología las crisis pueden ser clasificadas como de causa genética, metabólica/estructural, y de causa desconocida (69). Un tercer elemento de clasificación incluye la ubicación anatómica del origen de las crisis en uno de los 4 lóbulos del cerebro: frontal, parietal, occipital y temporal (50). 13 La ILAE clasifica las epilepsias focales sintomáticas o probablemente sintomáticas en límbicas o temporales, y neocorticales o extratemporales, o sea de origen frontal, parietal y occipital (70). 2.1.5. Tratamiento de las epilepsias El objetivo fundamental del tratamiento en el manejo de las epilepsias es que el paciente alcance la condición libre de crisis sin que se presenten efectos adversos con notable repercusión clínica (53). La piedra angular del tratamiento médico es el uso de fármacos antiepilépticos con esquemas de tratamiento profiláctico continuo, toda vez que el paciente haya sido adecuadamente diagnosticado, y sus crisis bien clasificadas (53). Aun así, en un 20-40% de casos estos medicamentos son inefectivos, y se habla entonces de fármaco-resistencia. Una de las definiciones de esta condición la considera como el fallo de dos fármacos antiepilépticos bien tolerados y adecuadamente seleccionados, usados en esquemas de tratamiento tanto en monoterapia como en combinación, para lograr que el paciente quede libre de crisis (71). El mecanismo de producción de la fármaco-resistencia se ha vinculado con alteraciones en el tejido diana de los fármacos antiepilépticos y con la sobreexpresión de los transportadores multidrogas mediante estudios con tejido cerebral epileptogénico (72). Sea cual fuere su mecanismo, el resultado final ha obligado a la búsqueda de otras alternativas terapéuticas entre las que se encuentran las cirugías resectivas y no resectivas, con procedimientos que van desde la desconexión parcial de los 14 dos hemisferios cerebrales, hasta la remoción selectiva de la zona epileptogénica (9). La Academia Americana de Neurología recomienda que la intervención quirúrgica se realice tempranamente para evitar secuelas psicológicas y sociales irreversibles, y reducir significativamente la morbilidad y mortalidad (73). Pero esto no siempre se logra, y en muchasocasiones deben pasar 15 años o más para que un paciente sea considerado como candidato a cirugía. La elección del paciente para el tratamiento quirúrgico presupone la existencia de un síndrome remediable quirúrgicamente, lo que incluye además de la fármaco- resistencia, la presencia de patología conocida, y una historia natural predecible entre otros aspectos (9). Por lo tanto, antes de proceder al tratamiento quirúrgico el paciente debe ser adecuadamente estudiado en centros especializados, que dispongan de la tecnología y el personal calificado, tanto para la evaluación pre-operatoria, como para el proceder quirúrgico. Un ejemplo de lo antes dicho resulta el síndrome de ELTm, que alcanza una resolución de las crisis en el 70-85% de los pacientes tras la resección del área epileptogénica (8). Aun cuando no se alcance una resolución total de las crisis, el mero hecho de su reducción en frecuencia e intensidad justifica la decisión de un tratamiento quirúrgico, teniendo en cuenta su repercusión en la calidad de vida de estos pacientes. 15 2.2. Epilepsias del lóbulo temporal Las epilepsias del lóbulo temporal constituyen casi dos tercios de las epilepsias focales en los adolescentes y adultos. Su historia natural es muy variable y entre el 20 y 40% de los pacientes muestran resistencia a los tratamientos farmacológicos convencionales (1). Pueden ser esporádicas o familiares, y sus causas principales podrían resumirse en: esclerosis del hipocampo, tumores de bajo grado, malformaciones del desarrollo cortical y vasculares, y gliosis provocadas por traumatismos o infecciones (74). En ocasiones la lesión epileptogénica no es visible en las imágenes, en cuyo caso la decisión de realizar o no un tratamiento quirúrgico es mucho más compleja. Atendiendo a la ubicación del inicio ictal las epilepsias del lóbulo temporal pueden ser: neocortical, cuando se originan en la superficie lateral del lóbulo temporal, o mesial cuando ocurre en las estructuras mediales (75). 2.2.1. Síndrome de ELTm con esclerosis del hipocampo Es una epilepsia sintomática de inicio entre la infancia y la adolescencia, que muestra una elevada incidencia de convulsiones febriles en etapas tempranas de la vida y cumple con los criterios de refractariedad. Se ha demostrado la asociación entre convulsiones febriles muy prolongadas y la presencia de esclerosis del hipocampo, aunque su causa se desconoce (76). La mayoría de los pacientes con esta forma de la enfermedad alcanzan la condición libre de crisis después del tratamiento quirúrgico (77). La esclerosis del hipocampo es el hallazgo patológico más frecuente en los pacientes con ELTm sometidos a tratamiento quirúrgico. Su origen ha sido muy 16 controvertido, y se desconoce si la pérdida neuronal es la causa o la consecuencia de las crisis. De un lado está la hipótesis que plantea que la esclerosis del hipocampo constituye un área de daño crónico y gliosis responsable de las crisis, y del otro la hipótesis alternativa que sostiene que las crisis repetidas durante largos períodos son la causa de la esclerosis del hipocampo. Es muy probable que ambas teorías sean simultáneamente válidas, y no mutuamente excluyentes (61). Puede existir una predisposición genética o un antecedente de hipoxia perinatal que produce una lesión en el hipocampo, y esta a su vez favorece la aparición de crisis febriles en la infancia, responsables de la esclerosis del hipocampo en la vida adulta. Pero también pueden ocurrir malformaciones durante el desarrollo del hipocampo que, asociadas a un trauma o infección posterior, conlleven a la aparición de la esclerosis del hipocampo (74;76;78). Se conoce además que el status epiléptico febril, particularmente aquel que cursa con crisis focales, puede lesionar el hipocampo y producir esclerosis de esta estructura, pero una malformación previa del hipocampo y un perfil genético de base pueden predisponer tanto para las crisis febriles como para la esclerosis del hipocampo. De hecho, algunas mutaciones genéticas están asociadas con crisis febriles solamente, en tanto otras se relacionan con crisis febriles y epilepsia (79). Histológicamente la esclerosis del hipocampo se caracteriza por una pérdida neuronal selectiva, con proliferación astroglial secundaria en los sectores CA4, CA3 y CA1 del hipocampo, conservación relativa de algunas interneuronas inhibitorias, y proliferación axonal, todo lo cual provoca la formación de circuitos 17 aberrantes, gliosis, neurogénesis y dispersión laminar del giro dentado. Se han encontrado además evidencias de esclerosis en la amígdala y pérdida selectiva de células en la corteza entorrinal. La proliferación de las fibras musgosas podría provocar una potente retroalimentación excitatoria recurrente con el consiguiente incremento de la excitabilidad (61;78). El diagnóstico de epilepsia se realiza a partir de la semiología de las crisis, donde resulta de vital importancia el interrogatorio a los pacientes y especialmente a los familiares o personas que presencian las crisis. En la ELTm son frecuentes los antecedentes de asfixia perinatal, convulsiones febriles, infecciones del sistema nervioso central, traumatismos craneoencefálicos, y antecedentes familiares de epilepsia (74). Es común encontrar pacientes que tuvieron crisis febriles en la infancia, y luego de un período de años libres de crisis, estas se reinician en la adolescencia o adultez como crisis parciales complejas, que pueden ser también parciales simples o tener una generalización secundaria aunque con menor frecuencia (80). La mayoría de los pacientes clásicamente refieren que las crisis se inician con síntomas viscerales como náuseas y sensación de ascenso epigástrico, síntomas gustativos y olfatorios, ansiedad y deja vu o miedo, seguido por mirada fija y arresto motor, automatismos oroalimentarios (chupeteo, deglución, masticación) o manuales ipsilaterales al foco, y manifestaciones autonómicas como midriasis, hiperventilación, piloerección y taquicardia. Puede aparecer una postura distónica del miembro superior contralateral a la zona de inicio ictal de uno o dos minutos de duración. La fase post-ictal incluye frecuentemente desorientación, déficit de la 18 memoria reciente, amnesia para el evento ictal, y disfasia de varios minutos si las crisis comienzan en el hemisferio dominante para el lenguaje (9). Es evidente que estos síntomas y signos pueden ayudar a la ubicación de la zona sintomatogénica, brindando información indirecta de la zona de inicio ictal y de la zona epileptogénica. Sin embargo, no en todos los pacientes se presenta esta constelación de síntomas y signos (78;80). El síntoma o signo localizador más importante es el primero que aparece en la secuencia cronológica de acontecimientos durante una crisis epiléptica, y debe ocurrir simultáneamente con el inicio de las descargas focales en el EEG o inmediatamente después, pero nunca antes (81;82). Además de todo lo antes mencionado los pacientes muestran un examen neurológico normal, excepto por el déficit de memoria, lo cual resulta fácil de comprender si tenemos en cuenta el papel que desempeña el lóbulo temporal en la transferencia de la memoria de corto a largo plazo. Básicamente se afecta la memoria episódica, declarativa y viso-espacial (80). Estudios de imágenes por RMN funcional demuestran además la existencia de una relación directa entre el compromiso de la memoria verbal y visual, y la duración de la enfermedad en pacientes con ELTm. Una menor activación en áreas temporo-mesiales afecta negativamente el funcionamiento de la memoria (83). 2.2.2. Anatomía funcional del lóbulo temporal Aproximadamente el 17% del volumen de la corteza cerebral del humano corresponde a la superficie de ambos lóbulos temporales (84). Funcionalmente estas áreas de corteza estánrelacionadas con la audición, la visión, el olfato, el 19 equilibrio, y la percepción del lenguaje escrito y hablado. Además cada lóbulo contiene en su cara medial, entre otras estructuras, la amígdala y la formación del hipocampo, vinculadas a la percepción de las emociones y la memoria respectivamente (85). El lóbulo temporal contiene una gran cantidad de sustancia blanca subcortical dispuesta en forma de haces de fibras, entre los que se encuentran el fascículo longitudinal inferior, el fascículo uncinado, y el asa de Meyer de la radiación óptica (85). Las fibras de proyección aferente a la corteza temporal incluyen aquellas que provienen del cuerpo geniculado medial y que viajan a través del brazo sublenticular de la cápsula interna, probablemente acompañadas por fibras que proceden del núcleo talámico ventromedial, y que se conectan a su vez con la amígdala, la formación hipocampal, y el giro parahipocampal. Además algunas fibras de proyección eferente van de la corteza temporal a la amígdala y el hipocampo (85). Otras fibras de proyección aferente que atraviesan el lóbulo temporal son las que provienen del cuerpo geniculado lateral y se proyectan a la corteza visual primaria, conformando el asa de Meyer de la radiación óptica, en estrecho contacto con el ventrículo lateral (85). A continuación nos limitaremos a describir los detalles anatómicos de las vías auditiva y visual, por ser estas el objetivo fundamental de esta investigación. 2.2.2.1. Vía auditiva 20 La vía auditiva se origina en la primera neurona del ganglio espiral, cuya prolongación periférica contacta con las células ciliadas del receptor coclear, en tanto la prolongación central establece sinapsis con las neuronas de segundo orden ubicadas en los núcleos cocleares dorsal y ventral. A partir de aquí se producen entrecruzamientos múltiples de sus fibras en los diferentes sitios de relevo: complejo olivar superior, núcleos de los lemniscos laterales, colículos inferiores y cuerpo geniculado medial del tálamo, de manera que en sentido general la vía es bilateral y multisináptica (86). La corteza auditiva primaria (áreas 41 y 42 de Brodmann) se ubica en la porción más anterior del giro temporal superior, particularmente en el giro de Heschl, y recibe la aferencia del cuerpo geniculado medial a través de las radiaciones auditivas. De esta área de la corteza emergen conexiones hacia las áreas de asociación (área 22 de Brodmann) que la circundan (87). El procesamiento de los atributos del sonido ha sido asociado a vías que se originan en la corteza auditiva primaria. Las fibras anteriores se proyectan a lo largo del giro temporal superior hacia el polo temporal, y están funcionalmente asociadas a la detección de “qué” se escucha; otro grupo de ellas se extiende posteriormente hacia el giro angular relacionado con la localización del sonido. Un tercer grupo, vinculado al modo de percibir los sonidos, se proyecta ventralmente hacia el giro temporal medio y la unión temporo-parietal (88). La vía auditiva tiene además una característica especial: una vía de retroalimentación desde el sistema nervioso central hasta las células del receptor coclear (86). 21 2.2.2.2. Vía visual La vía visual se origina con los axones de las células ganglionares de la retina que conforman los nervios ópticos (1,2 millones de axones en cada uno). Los axones procedentes de las retinas nasales se cruzan a nivel del quiasma óptico hacia el tracto óptico contralateral, y los que proceden de las porciones temporales de la retina no se cruzan y continúan por el mismo lado. De tal suerte cada tracto óptico transmite información procedente de ambos ojos. Sus fibras realizan contacto sináptico a nivel del cuerpo geniculado lateral del tálamo, donde ocurre una nueva estratificación de la información visual: los axones procedentes de las células ganglionares retinianas ipsilaterales establecen sinapsis en las capas 2, 3 y 5 del cuerpo geniculado lateral, mientras los axones contralaterales establecen sinapsis en las capas 1, 4 y 6. Las capas 1 y 2 del cuerpo geniculado lateral se conocen como capas magnocelulares, y reciben información desde las células ganglionares retinianas M. La vía magnocelular interviene principalmente en la detección del movimiento, la detección del contraste bajo y la percepción de la forma dinámica. Las capas 3-6 del cuerpo geniculado lateral son llamadas parvocelulares y reciben información desde las células ganglionares retinianas P, que son selectivas para el color y responden al contraste alto (89). Los axones que abandonan el cuerpo geniculado lateral conforman las radiaciones ópticas, y justo a este nivel se establece la primera relación de la vía visual con el lóbulo temporal. Las fibras superiores de las radiaciones discurren rectas hacia atrás hasta la corteza visual primaria (área 17 de Brodmann, V1); las fibras inferiores describen un asa en dirección anterior, alrededor del asta 22 temporal superior de los ventrículos laterales, conocida como asa de Meyer (19), y de aquí se proyectan al polo occipital. Debido a que estas fibras se encuentran aproximadamente a 5 cms. de la punta del lóbulo temporal, son susceptibles de ser dañadas durante el tratamiento quirúrgico de la ELTm (19;89). La corteza visual primaria tiene interconexiones con numerosas áreas de asociación visual, fundamentalmente áreas 18 (V2) y 19 de Brodmann en el lóbulo occipital (22). A partir de la corteza visual primaria la información procedente de la vía magnocelular es distribuida a V2 y V5/TM, mientras que la parvocelular se proyecta a V2 y V4 (circunvolución fusiforme), constituyendo lo que se conoce como vías dorsal y ventral respectivamente. La vía ventral se proyecta hasta la parte inferior del lóbulo temporal y se relaciona con el “qué” se observa, mientras que la vía dorsal se extiende a lo largo del surco intraparietal y determina la localización espacial, aunque en realidad no existe una segregación tan absoluta de la información visual (89). Debido a las propiedades ópticas del ojo, la retina nasal recibe información visual procedente del campo visual temporal, mientras que la retina temporal recibe información desde el campo visual nasal. De modo similar, la retina superior a la fóvea percibe el campo visual inferior y viceversa. Estos hechos tienen importancia clínica para evaluar las disfunciones de la vía visual (23;89). 2.3. Defectos sensoriales secundarios a la cirugía de la ELTm Teniendo en cuenta las relaciones anátomo-funcionales de las vías auditiva y visual con el lóbulo temporal anteriormente descritas, la cirugía dirigida a la resección de este lóbulo puede provocar defectos sensoriales. 23 El abordaje quirúrgico de la zona epileptogénica localizada en el lóbulo temporal incluye diferentes técnicas (9): Amígdalo-hipocampectomía: exéresis selectiva de las estructuras mesiales. Lobectomía temporal anterior: resección más extensa que incluye áreas de neocorteza. Esta a su vez puede ser estandarizada o ajustada. Ambas técnicas pueden provocar, entre otras secuelas neurológicas, defectos del campo visual por lesión de la vía a nivel del asa de Meyer (Figura 1A). A B Al ser esta una lesión retro-quiasmática puede producirse una hemianopsia o cuadrantanopsia homónima superior contralateral al lado resecado, en dependencia de la magnitud de la lesión (Figura 1B). Los defectos del campo visual tienen una frecuencia muy variable, desde 50-70% hasta 90-100% según reportes de diferentes series de pacientes intervenidos Ventrículo lateral Corteza visual primaria Radiación óptica Cuerpo geniculado lateral Asa de MeyerQuiasma óptico Figura 1. Esquema de la vía visual y sus posibles lesiones. A) Corte sagital que muestra incursión de fibras del asa de Meyer en el lóbulo temporal. B) Defectos del campo visual secundarios a lesiones en la vía visual. El defecto #4 corresponde a la cuadrantanopsia homónima superior contralateral al lado lesionado, típica de la lesión del asa de Meyer. 24 quirúrgicamente (25). Sin embargo, las posibles secuelas auditivas han sido menos estudiadas y más controvertidas. La audición puede estar dañada, y la escucha dicótica reducida en el oído contralateral al lóbulo temporal operado (90). Por el contrario, se ha descrito una mejoría de la detección central automática al cambio sonoro en pacientes con epilepsias del lóbulo temporal evaluados con técnicas electrofisiológicas luego de la resección exitosa del polo temporal (91). 2.3.1. Evaluación de los defectos sensoriales secundarios a la lobectomía temporal anterior 2.3.1.1. Secuelas auditivas Las alteraciones en el sistema auditivo secundarias al tratamiento quirúrgico en los pacientes con ELTm han estado básicamente encaminadas a estudiar las modificaciones en el procesamiento auditivo central a través de la evaluación de funciones como la escucha dicótica (90;92). En este sentido los resultados apuntan fundamentalmente a la existencia de un cambio posquirúrgico más dependiente de la disfunción cognitiva que de la presencia de la zona epileptogénica per se, particularmente en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal en el hemisferio izquierdo (93;94). En general, los estudios realizados han centrado sus análisis en la expresión de las funciones auditivas a través del lenguaje (15;95;96), o mediante tareas de discriminación perceptual (97-99), con lo cual el procesamiento auditivo primario queda implícito. 2.3.1.2. Defectos visuales 25 Los defectos del campo visual han sido tradicionalmente evaluados mediante la perimetría, técnica de gran utilidad para la detección de alteraciones visuales como hemianopsias, cuadrantanopsias y escotomas que acompañan a diferentes lesiones dentro del sistema visual (100). Existen diversos métodos para la realización de esta exploración, resultando la perimetría estática automatizada la de mayor utilidad para evaluar los defectos del campo visual central (101). En este método la intensidad de la luz del estímulo ubicado en una determinada localización se modifica en pasos ascendentes y descendentes (con intervalos de 4 dB) hasta que el paciente no responde al estímulo pues deja de verlo. Variando luego la dirección, se van haciendo más brillantes (con intervalos de 2 dB) hasta que el paciente los vuelve a ver, y en un último paso (de 1 dB) se obtiene el valor umbral de sensibilidad retiniana para esa localización. La presentación de los estímulos se realiza de forma aleatorizada (101). A pesar de su automatización, este procedimiento resulta ser una exploración subjetiva cuyos resultados pueden estar influenciados por la voluntad del sujeto, la fatiga, el aprendizaje, y por las habilidades del perimetrista durante la aplicación de la prueba (35). Existen reportes de estudios previos en los que se ha demostrado la relación entre el tamaño y lado de la resección en los pacientes sometidos a lobectomía temporal anterior y los defectos del campo visual detectados con la perimetría, tanto estática como dinámica, a pesar de las desventajas mencionadas anteriormente (30;31;102). Sin embargo, los resultados son muy diversos, 26 reportándose una incidencia de defectos del campo visual hasta en el 100% de casos operados en algunas de las series publicadas (25;26). Aunque la mayor parte de los pacientes no son conscientes del defecto visual, este puede limitar su capacidad en algunas tareas como por ejemplo la conducción de vehículos (36;103). 2.3.1.3. Técnicas de registro electrofisiológico Los potenciales relacionados a eventos se definen como las variaciones de voltaje generadas en el sistema nervioso y registradas en el cuero cabelludo, vinculadas a eventos particulares (37). Un subgrupo de estos son los potenciales evocados (PE) provocados por estímulos sensoriales. En sus inicios los PE se registraron directamente desde la corteza cerebral en animales de experimentación. No era posible obtenerlos desde la superficie del cráneo por la baja amplitud de esta señal en relación con la actividad electroencefalográfica espontánea, y por el breve tiempo que transcurre desde que se presenta el estímulo hasta que son generadas las respuestas. El registro desde la superficie del cráneo se hizo factible en humanos gracias a la introducción de la suma y promediación de eventos eléctricos de forma computarizada en la década de los años 50 (104;105). Dawson en 1954 presentó a la Sociedad de Fisiología de Londres una promediadora que hacía posible el registro de PE de menos de 10 mV de amplitud, pero no fue hasta el año 1958 que aparece el primer promediador electrónico digital moderno. A partir de ahí, los PE fueron introduciéndose en la práctica clínica con gran rapidez. A finales de los años 60 e inicios de los 70 los 27 PE alcanzaron una aplicación clínica definida, destacándose tres tipos fundamentales: potenciales evocados auditivos, potenciales evocados visuales y potenciales evocados somatosensoriales (106). Todas ellas son técnicas no invasivas con una alta resolución temporal, en el rango de los milisegundos (107), con un extenso uso en la práctica clínica ya que permiten evaluar el estado funcional de los sistemas sensoriales. Los PE se caracterizan por uno o más picos u ondas que reflejan la actividad de la estructura estimulada, teniendo en común que sus generadores son fuentes de corrientes localizadas en la corteza cerebral y en los restantes elementos de la vía. A veces, estos picos han sido relacionados con la función de determinada estructura, recibiendo el nombre de componente (107). En principio, las variaciones de estas respuestas pueden ser usadas para determinar qué áreas corticales son activadas, en qué condiciones, y cuál estructura está dañada. También es posible evaluar la secuencia de activación en la vía explorada, después de ser bien caracterizada la respuesta en sujetos sanos. Como las restantes técnicas neurofisiológicas, los PE brindan la posibilidad de evaluar el estado funcional del sistema nervioso, explorando áreas no accesibles con el examen físico, y ponen en evidencia incluso alteraciones no expresadas desde el punto de vista clínico. Se han utilizado además para el seguimiento evolutivo de pacientes con afecciones del sistema nervioso central (107). 2.3.1.3.1. Potenciales evocados auditivos Estas respuestas electrofisiológicas provocadas por la aplicación de estímulos acústicos transientes (clics o tonos breves) son generadas a lo largo de la vía 28 auditiva y registradas en la superficie del cuero cabelludo (108). Se clasifican de acuerdo a la latencia de aparición de sus componentes: Potencial evocado auditivo de tallo cerebral: por debajo de los 10 mseg. Potencial evocado auditivo de latencia media: entre 10 y 50 mseg. Potencial evocado auditivo de larga latencia: entre 50 y 100 mseg. (no fue objeto de nuestra investigación). El PEATC está básicamente conformado por cinco deflexiones negativas, denominadas con números romanos según la convención de Jewett and Williston (109), de las cuales resultan de obligatoria presencia las ondas I, III, y V (Figura 2). Son comúnmente obtenidos mediante la aplicación de estímulos acústicos breves (clics o chasquidos) producidos por pulsos cuadrados monofásicos de 100 μs de duración suministrados mediante audífonos (108). Las estructuras anatómicas vinculadas con la génesis de los componentes del PEATC aparecen resumidas en la Tabla 1. El PEALM abarcauna secuencia de ondas positivas y negativas de origen neural, consecutivas al PEATC, cuya latencia de aparición oscila entre los 10 y 50 ms 0,31µV 1 ms Figura 2. Registro de potencial evocado auditivo de tallo cerebral en un sujeto normal. A y B estimulación de oído izquierdo, C y D oído derecho. Fuente: Laboratorio de potenciales evocados, CIREN. 29 posteriores a la aplicación del estímulo sonoro (clic o tono), aunque algunos autores lo extienden hasta los 70 ms. Tabla 1. Componentes del potencial evocado auditivo de tallo cerebral. Generadores y valor de latencia aproximada. Onda Probable generador Latencia aproximada (ms) I VIII par craneal (porción distal) 1,75 II VIII par craneal (porción proximal)/ Núcleos cocleares 2,8 III Complejo olivar superior 3,9 IV Lemnisco medial 5,1 V Colículos inferiores 5,7 Estas ondas se denominan No, Po, Na, Pa, Nb y Pb, esta última también conocida como P1 o P50 (Figura 3) (110). Las dos primeras pueden ser enmascaradas por las respuestas sonomotoras que tienen un origen puramente miogénico y mayor amplitud, razón por la cual no fueron incluidas en este estudio. La onda Pb forma parte de las respuestas tardías que muestran una mayor variabilidad inter e intrasujetos y tampoco fue considerada en el análisis de los datos. La evaluación de ambas técnicas brinda información del estado funcional de la vía auditiva en toda su extensión hasta el analizador cortical. Figura 3. Registro del potencial evocado auditivo de latencia media en un sujeto normal. A y B estimulación binaural. Fuente: Laboratorio de potenciales evocados, CIREN. 30 Las estructuras anatómicas relacionadas con la génesis de los componentes del PEALM aparecen resumidas en la Tabla 2. Tabla 2. Componentes del PEALM. Generadores y valor de latencia aproximada. Onda Probable generador Latencia aproximada (ms) Na Colículos inferiores 22,7 Pa Radiaciones tálamo-corticales, Corteza auditiva primaria 30-35 Nb Radiaciones tálamo-corticales, Corteza auditiva primaria 41,1 Pb Corteza auditiva primaria ¿Corteza auditiva secundaria? 50-54 2.3.1.3.2. Potenciales evocados visuales Los potenciales evocados visuales son respuestas electrofisiológicas recogidas en el cuero cabelludo, provocadas por estímulos visuales transientes mediante la inversión de un patrón (cuadros o barras) o estímulos luminosos (foco estroboscópico o diodos emisores de luz) aplicados monocularmente. La clásica respuesta evocada visual a patrón está conformada por un complejo trifásico de ondas designadas por su polaridad y latencia del pico máximo: N75, P100 y N135 (Figura 4). Se plantean diversas estructuras vinculadas a la génesis de esta respuesta evocada, asumiendo que ocurre una activación secuencial de una o dos áreas corticales que dan origen al componente P100, particularmente de la corteza visual primaria (área 17 de Brodmann, V1). Pero al parecer esta es una simplificación de un proceso mucho más complejo, dada la activación de áreas de corteza extraestriada incluso en los lóbulos temporal y parietal (40). 31 Figura 4. Registro del potencial evocado visual a campo completo de un sujeto normal. O1, Oz y O2 corresponden a la ubicación de los electrodos de registro en la región occipital izquierda, línea media y derecha respectivamente. Fuente: Laboratorio de potenciales evocados, CIREN. La exploración más común de uso clínico emplea la estimulación de todo el campo visual de cada ojo por separado, y de esta forma se evalúa el estado funcional de la porción anterior (pre-quiasmática) de la vía visual. Sin embargo, cuando se sospecha la existencia de una lesión retro-quiasmática la exploración a campo completo resulta insuficiente, si tenemos en cuenta que en este segmento de la vía visual confluyen fibras que conducen información procedente de ambos ojos (ver acápite 2.2.2.2 Vía visual), de ahí que el posible defecto visual de un ojo puede quedar enmascarado por la integridad funcional del otro. El empleo de los PEVs con estimulación parcial por hemicampos en estos casos no ha mostrado tampoco los resultados esperados, y los reportes en la literatura van desde un 72% de afectación identificado por Blumhardt y cols. en pacientes con defectos visuales de hemicampos homónimos (111), hasta resultados ligeramente superiores en otros estudios (40). 32 Una alternativa a estas técnicas lo constituyen los PEVs multifocales, que permiten una evaluación objetiva a través de la estimulación selectiva de áreas específicas dentro del campo visual (39;112-115). Baseler y cols. fueron los primeros en registrar los PEVs multifocales produciendo una revolución en el estudio de la función visual. Estos potenciales son de gran utilidad para evaluar los defectos parciales del campo visual (hemianopsia- cuadrantanopsia-escotomas) típicamente observados en lesiones intracraneales (38;39) en niños y en otros pacientes que no cooperan para los estudios perimétricos (113-117). Dado que esta modalidad tiene requerimientos tecnológicos superiores y no es de fácil accesibilidad, podría resultar adecuado utilizar una variante intermedia mediante la exploración de los PEVs por cuadrantes para el estudio de pacientes con lesiones retro-quiasmáticas, entre ellos los pacientes con lesión del asa de Meyer secundaria a lobectomía temporal anterior. 2.3.1.4. Técnicas de imágenes estructurales El uso de las imágenes de RMN de alta resolución ha permitido evaluar desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo las lesiones epileptogénicas en el lóbulo temporal, particularmente la presencia de esclerosis del hipocampo, la atrofia en otras estructuras mesiales como la amígdala y la corteza entorrinal, y las anomalías de la neocorteza que van desde la presencia de tumores hasta malformaciones del desarrollo cortical como la displasia cortical focal (DCF) en el aspecto lateral del lóbulo temporal. La resección de estas lesiones puede 33 provocar la resolución total de las crisis epilépticas en el 70-85% de pacientes que muestran resistencia a los tratamientos farmacológicos adecuados (5;7;8). Cuando las lesiones escapan al análisis visual de la imagen, y existen evidencias clínicas del compromiso funcional del lóbulo temporal, resulta de utilidad el empleo de las técnicas cuantitativas de post-procesamiento como la morfometría basada en superficie y la morfometría basada en voxels, incluyendo la volumetría. Esta última tiene una sensibilidad demostrada del 97% en comparación con un 90% del análisis visual (118). Las mediciones de las diferentes estructuras mencionadas antes de la intervención quirúrgica permitirían de alguna manera apoyar la hipótesis de su participación en la génesis de las crisis. Una vez resecadas, podrían confrontarse sus volúmenes con la evolución clínica del paciente y con las secuelas de la cirugía. Otro tipo de técnica que ha demostrado su utilidad en el campo de las neuroimágenes es aquella que se basa en el análisis del movimiento caótico de las moléculas del agua incluidas en los diferentes tejidos cerebrales, conocidas como imágenes de RMN ponderadas en difusión (119). Se sabe que las moléculas de agua están “obligadas” a moverse en sentido paralelo a las fibras, lo cual posibilita el estudio punto a punto de las trayectorias que siguen las fibras nerviosas que conectan las diferentes estructuras cerebrales (120), lo que se conoce comúnmente como tracto-grafía. Diversos son los estudios que en los últimos años han evaluado desde el punto de vista estructural mediante tracto-grafía los cambios que tienen lugar en la vía visual de los pacientes que padecen ELTm y son sometidos a diferentes tipos de 34 tratamiento quirúrgico (19;43-46;121-124). Estos estudios han aportado información acerca de la variabilidad anatómica de lavía y han propuesto incluso reevaluar las dimensiones del asa de Meyer al obtener resultados contradictorios entre el tamaño de la resección y el defecto visual generado en estos pacientes (19). Particularmente han sido empleadas las técnicas de neuroimágenes de la difusión para dibujar los tractos de las radiaciones ópticas y cuantificar el daño de las fibras a partir de medidas como la anisotropía fraccional, el coeficiente de difusión aparente, la difusividad axial y radial, entre otros, además de visualizar la vía lesionada y comparar con su homóloga contralateral. Se ha reportado además la correspondencia entre los defectos del campo visual evaluados mediante técnicas perimétricas y los hallazgos de la tracto-grafía del asa de Meyer en las radiaciones ópticas (121), llegando a proponer incluso su utilización en el planeamiento pre-quirúrgico y en el acceso trans-operatorio a la zona epileptogénica ubicada en el lóbulo temporal (125-127). En otro grupo de estudios solo ha sido evaluada la influencia del tamaño de la resección en la magnitud del defecto visual (102;127-130). Más que el tamaño de la resección, otros autores plantean que la variabilidad inter-sujetos respecto al tamaño y posición del asa de Meyer podría ser la causa más probable de defectos del campo visual en estos pacientes, con lo cual sería de gran utilidad realizar una evaluación pre-quirúrgica precisa que considere la extensión de las radiaciones ópticas en cada caso en particular, y ofrecer una cirugía segura al paciente (20;129). 35 En una serie de 105 pacientes sometidos a lobectomía temporal anterior Jeelani y cols. encontraron una incidencia de defectos del campo visual 3.5 veces superior en las lobectomías del lado izquierdo con respecto al derecho. Estos autores consideran que este hallazgo está más relacionado con la extensión del asa de Meyer y no con el tamaño de la resección, partiendo de la hipótesis que el desarrollo de áreas del lenguaje en el hemisferio izquierdo ha provocado el desplazamiento hacia delante de las radiaciones ópticas que son filogenéticamente más antiguas, con la consiguiente asimetría interhemisférica (43). Sin embargo, otros autores reportan una mayor incidencia de defectos del campo visual en las lobectomías del lado derecho, asumiendo justamente el menor riesgo de lesionar áreas elocuentes para el lenguaje, lo que da la posibilidad de realizar resecciones más extensas (25). Más aún, Yogarajah y cols. encontraron que tanto el tamaño de la resección como la distancia entre la punta del asa de Meyer y el polo temporal son predictores significativos del defecto visual post-quirúrgico (45). De todos estos resultados se infiere que la anatomía de las radiaciones ópticas y en particular del asa de Meyer es una temática compleja y controversial, en la que los estudios de imágenes pueden brindar información de gran utilidad. Además del estudio anatómico de la trayectoria de fibras nerviosas pertenecientes a tractos específicos, es posible caracterizar cuantitativamente mediante las neuroimágenes de la difusión, el estado de las conexiones anatómicas entre diferentes regiones de materia gris, describiendo sus 36 conexiones específicas y evaluando las relaciones entre ellas y cómo ocurre el flujo de información neural. Esta opción podría ser aprovechada para obtener información adicional sobre el estado anátomo-funcional de las vías auditiva y visual en los pacientes con epilepsia fármaco-resistente sometidos a lobectomía temporal, midiendo la densidad, la fuerza y la probabilidad de la conexión entre las estructuras tálamo- corticales que forman parte de estas vías. 37 3. MATERIAL Y MÉTODOS 3.1. Tipo de estudio Se realizó un estudio prospectivo, longitudinal, de intervención y de casos y controles. 3.2. Período y lugar de la investigación La investigación se desarrolló en el período comprendido entre los años 2002- 2012 en el Centro Internacional de Restauración Neurológica, CIREN, en La Habana. 3.3. Universo de estudio y muestra El universo estuvo conformado por pacientes con epilepsia resistente al tratamiento farmacológico. A partir de la población cubana con este diagnóstico, los pacientes fueron remitidos a la Unidad de Telemetría del CIREN desde las consultas especializadas de todo el país una vez definida su intratabilidad a los medicamentos. Los pacientes recibieron un programa de evaluación pre-quirúrgica protocolizado en nuestra institución para la definición de la zona epileptogénica, que comprendía historia clínica, anamnesis, examen físico general y neurológico completo, monitoreo prolongado video-EEG (Sistema de monitoreo Stellate Harmonie, Canadá), evaluación neuropsicológica y neuropsiquiátrica, RMN con estudios anatómicos y volumétricos, SPECT cerebral interictal e ictal (en los casos que fue posible) y espectroscopía por RMN. Se realizaron además estudios de inmunidad humoral y celular en periferia y dosificación de fármacos antiepilépticos. 38 En todos los casos de pacientes que fueron sometidos a cirugía se les realizó el estudio histopatológico del tejido resecado. Del total de casos se seleccionó una muestra de 28 pacientes con diagnóstico de ELTm resistentes a la medicación tributarios a tratamiento quirúrgico que cumplieran los siguientes criterios: Criterios de inclusión: Pacientes con ELTm evaluados según protocolos de la institución y que resultaran candidatos a cirugía resectiva según criterio consensuado. Pacientes que cumplieran con los criterios de fármaco-resistencia. Pacientes que dieran su consentimiento informado para participar en la investigación. Pacientes que fueran sometidos a cirugía con tiempo de seguimiento mínimo de 2 años. Criterios de exclusión: Enfermedades sistémicas graves que contraindicaran neurocirugía mayor. Enfermedades progresivas del sistema nervioso central. Epilepsias idiopáticas generalizadas o focales. Crisis parciales simples o crisis nocturnas como único tipo de crisis. Enfermedades psicóticas activas, no en remisión. Presencia de implantes, prótesis metálicas, y claustrofobia. Pacientes que presentaran defectos visuales no corregibles. Paralelamente se estudió un grupo de sujetos sanos (n=35). 39 Las características demográficas de la muestra estudiada aparecen resumidas en la Tabla 3. Tabla 3. Características demográficas de la muestra. Localización de zona epileptogénica N Sexo Edad (años) µ(s) Tiempo de evolución de enfermedad (años) µ(s) Esclerosis temporo- mesial (RMN) M F Pacientes Temporal izquierdo 15 6 9 33.53 (8.91) 21.00 (8.77) 15 Temporal derecho 13 7 6 34.69 (5.28) 22.69 (12.19) 13 TOTAL 28 13 15 34.07 (7.34) 21.78 (10.33) 28 Controles 35 17 18 35.00 (7.81) _ _ µ: media; s: desviación estándar. Los fármacos más utilizados en la muestra estudiada fueron carbamazepina (21 pacientes), valproato de sodio o magnesio (10 pacientes), clobazam (8 pacientes) y clonazepam (6 pacientes), mientras que las combinaciones más frecuentes fueron carbamazepina y valproato de magnesio. Al momento de iniciado el estudio 24 pacientes tomaban más de un medicamento. 3.4. Variables En este acápite se incluye la operacionalización de las variables seleccionadas, lo que aparece resumido en la Tabla 4 (Ver Anexo 1). Las variables independientes fueron: edad, sexo, tiempo de evolución de la enfermedad, grupo, lado operado, y presencia o no de DCF. El resto fueron variables dependientes. 40 3.5. Equipamiento y procedimientos 3.5.1. Potenciales evocados Los registros de potenciales evocados se realizaron con los equipos Neuropack Four-mini y Neuropack M1 (Nihon Kohden, Japan). Previa limpieza del cuero cabelludo con alcohol y gel abrasivo, se colocaron los electrodos de registro
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